发动机测试系统组成
发动机自动测控系统是为满足各种不同类型的柴油机、汽油机、天然气、液化气发动机性能试验和出厂试验而精心设计的大型测控系统。
它可与国内外各种不同的水力、电涡流、电力测功机配套，用于控制和测量发动机的转速、转矩、功率、燃油／燃气消耗量、温度、压力、流量等各种不同类型的参数。
发动机自动测控系统由测控仪、油门励磁(水门)驱动仪、数据采集仪、智能油耗仪、油门执行器、多参数显示屏、DW／DWD系列电涡流测功机、系统软件等组成。
性能特点：
采用先进的CAN现场总线通讯协议，符合国际标准IS011898(CAN)
简化的网络特性，并可使多套测控系统联网，系统功能扩展简单
非接触，无磨损的数字电位器给定方式
数字分段PID调节控制转速、负荷，保证控制的稳定性
各种控制特性的无扰动切换
多种控制特性可满足发动机试验的要求
模块化设计使结构简化，具有无可比拟的可靠性和可维护性
数字密码授权，保证了测控仪关键参数不能越权操作
越限三级报警(报警、保护、紧急停车)
功能齐全的软件支持
各测量参数的数字化标定，取代了传统的电位器标定
用户可随意编制线性化表格，以运用各种非线性输出的传感器
性能指标：
转速测量精度：±lr／min
转速控制精度：±5r／min
扭矩测量精度：±0.4％F.S
扭矩控制精度：±0．4％F.S
变换工况时间：≤10s
具体组成：
电涡流测功机100KW
测功机静校装置L=700标准臂杆一付，100N砝码5只
发动机测控系统NZ-2000（含以下项）
测控仪NZ-2100
油门、励磁驱动仪NZ-2200
数据采集仪NZ-2300A
智能油耗仪NZ-2500
电喷发动机回油处理器NZ-2700
通讯接口卡CAN2.0
控制柜19寸，1.8米
测控数据处理软件
发动机机油、冷却液恒温控制系统NZ2900-1（控制精度±5℃）
计算机奔腾® E6700 处理器(3.2GHz/1066Mhz)；2GB DDR3；500GB SATA；NVIDIA® GeForce® G405
512MB 显卡；21.5英寸宽屏显示器
打印机A4、激光
发动机安装支架非标，三维可调
试验铸铁平板（2×1.0×0.2）非标，上开T型槽，发动机传动轴及联轴器非标
发动机总成全新桑塔纳2000AJR型发动机总成
发动机控制系统ECU控制系统。
汽车发动机试验学第二章发动机台架试验系统
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2.2 实验室环境系统
实验室消声与隔声系统
实验室一般只是在实验室墙壁周围装用吸音材料。另 外为降低发动机控制间的噪声，在控制台前面的观察窗 是双层、加厚、高强度的玻璃窗。
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2.1 测试系统 测功机的选配
1. 被测发动机的工况范围应在测功机允许运行的工作范围 内，并处于性能较佳的位置 2. 测功机的响应速度和动态特性应满足被试发动机的要求 3. 在满足性能要求的前提下，应具有良好的性价比
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2.1 测试系统
测功机、发动机机组安装 1. 台架基础
汽车发动机试验
第二章 发动机台架试验系统
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发动机试验系统介绍
发动机试验系统主要组成 1. 试验测试系统——对发动机进行加载与测量装置， 包括测功机、燃料供应系统、空气供给系统、冷却 系统、控制系统和数据采集系统。 2. 实验室环境系统——保证发动机在正常环境中运行 ，避免室内外噪声和排放物的污染，包括通风系统 、发动机排气系统、消声与隔声以及隔振系统。
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结束
谢谢
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2.1 测试系统 数据采集及处理系统 2. 数据采集处理系统的硬件
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2.1 测试系统
数据采集及处理系统 3. 数据采集处理系统的软件
主控计算机系统软 件主要任务包括传感器 及测试设备的数据采集 和计算，控制外围设备 实现法规规定的试验流 程以及原始数据及计算 结果表格的打印输出。
发动机控制单元测试系统的设计实现
中图分类号 ：Ｔ ３ Ｍ９ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０—０ （ ０ ０—０ ５—０ ９ １４２１）８ ０８ ４ ０ ３ ０
Ｄｏｉ１ ３ ６ ／ ． ｓ １ ０ －０ ４． ０ ． ８．９ ： ９ ９ Ｊ ｉ ｎ． ０ ９ １ ０． ｓ ３ ２１ ０ １ ０
பைடு நூலகம்
０ 引言
发动 机控 制 单 元Ｅ Ｕ （ ｎ ｉｅＣ ｎｒｌ ｉ Ｃ Ｅ ｇｎ ｏ ｔ ｔ ｏ Ｕｎ ）
是 负 责发 动 机 控 制 功 能 的 电子 控 制 模 块 ，其 主 要
８ ）氧 传感 器 ：漏 电流 、输 入阻抗
９ Ａ ）Ｃ Ｎ总线 ：总线 电压 、箝位 电压 、协议检测 １ ）点 火 信 号 处理 ：点 火 驱 动 器 开 电压 、 回 ０
务ｌ
匐 化
发动机控制单元测试 系统的设计实现
Ｄｅｓｉ ｄ ｒ ｇｎ ａｎ ｅａｌ ａｔｏｎ ｏｆｔ ｔ ｏｒｅｎｇｉ ｉ ｚ ｉ ｅｓ ｅｒｆ ｎｅ ｃｏｎ ｒ ｔ ｏｌｕｎｉ ｔ
陈 实
ＣＨＥＮ Ｓｈ ｉ
（ 重庆大学 通信工程学 院，重庆 ４ ０ ４ ） ０ ０ ４
换精 度检 测 ６ ）爆 震信 号处理
根据 上述 要 求 ，选 用 了Ｐ 一２ ９Ｄ ＸＩ６ ２ ＡＱ，该卡 有４ 模拟 输 出 ，可产 生 测试 要求 的模 拟及 频 率输 路 入 信 号 ；４ 路 数 字Ｃ ８ ＭＯＳＴ Ｌ ／ Ｔ 电平 Ｉ ／ Ｏ控制 输 入接
７ ）Ｈａ 效 应 （ ｌ ｌ 曲轴位 置传 感器 ）输入
传感 器 （ ． — ４７ Ｖ）等 。 ０７ ５ ． ５
FC2000发动机自动测控系统的组成与故障分析处理
FC2000发动机自动测控系统的组成与故障分析处理【摘要】潍柴发动机研究院实验中心柴油机测控系统国产台架采用湘仪动力测试仪器有限公司生产的FC2000发动机自动测控系统，因其价格便宜，操作方便得到广泛的使用，所以熟悉FC2000的结构、了解常见故障，对维修人员尤为重要。
【关键词】FC2000 测控故障（一）前言FC2000发动机自动测控系统在设计过程中采用了国际最流行的单片机技术、现场总线技术和模块化技术，并将国际先进技术在发动机自动测控领域的成功经验与国内的实际情况相结合而精心设计的大型测控系统。
该系统主要用于各种类型的柴油机、汽油机、天然气、液化气发动机性能试验，出厂试验及发动机标定。
（二）FC2000的组成、控制方式的选择和内部电路的调整1）FC2000发动机自动测控系统的主要组成部分FC2010------发动机测控仪FC2020------数据采集模块FC2021------开关量控制模块FC2030------大屏幕显示器FC2110------油门、励磁驱动单元FC2210------油耗仪FC2313------油门执行器，角行程，最大力矩100 N·mFC2420TB--发动机水温（冷却液）调节装置，带补水装置，控制精度±2℃FC2440------发动机柴油温度调节装置，控制精度±1℃FC2490-----发动机中冷空气调节装置，控制精度±2℃工业控制计算机打印机铸铁安装底板与发动机支架图1FC2000系统组成示意图2）FC2010控制仪控制方式的选择针对柴油机的性能开发的试验要求，有6种自动控制模式可供选择，P1/P控制模式为测功机恒电流/油门恒位置，用于自然特性试验；M/n控制模式为测功机恒扭矩/油门恒转速控制，用于低负荷特性试验；M/P控制模式为测功机恒扭矩/油门恒位置，用于调速特性试验，即将柴油机调定在标定工况下稳定运转，使之达到热平衡，卸去全部负荷，使其转速达到最高空载转速，然后逐步增加负荷直至标定工况；n/P控制模式为测功机恒转速/油门恒位置，用于部分特性和使用外特性试验，外特性试验是将柴油机调定在标定工况下稳定运转，使之达到热平衡，然后保持油门处于最大位置不变的情况下逐步降低转速直至怠速（即最大扭矩点）；n/M控制模式为测功机恒转速/油门恒扭矩，测功机控制发动机转速，油门控制发动机扭矩，用于额定负荷特性试验；M-n2控制模式为柴油机推进特性控制。
小型活塞式无人机发动机测试系统
温度、扭矩、拉压力和转速随时间变化的试车曲
线，并可实现螺旋桨的自动选择（图１）。
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图１系统原理框图 ３系统硬件组成 ３．１嵌入式微处理器系统
法。在这么多技术方法中，通过实验发现，通过调 用ＣＯＭ组件容易达到画图及数据处理的设想效
果，其它方法或者是不能脱离ＭＡｌ凡ＡＢ环境，或
者是被ＶＣ调用后绘图功能难以实现。 该发动机测试系统是集测量和数据处理为一
体的智能化系统，用于活塞式小型无人机发动机 性能测试。在发动机试车时，可对被测参数进行 实时采样、记录数据、性能计算，可输出拉压力 与转速的关系曲线、螺旋桨选择、实时跟踪试验 过程中发动机主要性能参数的变化，绘制性能曲 线，自动存盘及打印输出，实现发动机台架试验 的自动测试，具有很好的应用推广前景。 参考文献 【１】马忠梅．ＡＲＭ嵌入式处理器结构与应用基础 ［Ｍ】．北京：北京航空航天大学出版社，２００２ 【２】丁力军等．无人机发动机综合测试系统的设计与 实现［Ｊ】．计算机测量与控制，２００４（５）：４５２—４５４ 【３】 ＤＡＲ ｃｏｒｐｏｒａ ｔ ｉｏｎ．ＡＡＡ Ｖｅｒｓ ｉｏｎ ２．５ Ｕｓｅｒ’ ｓ
英文刊名： 年，卷(期)：
张翔， 臧小杰， Zhang Xiang， Zang Xiaojie 中国民航大学空中交通管理学院,天津,300300
Ｍｅｄｉａ、Ｃ劬ｐａｃｔ ＦｌａＳｈ及ＮＡＮＤ ＦｌａＳｈ连接。
ＡＴ９ｌＲＭ９２００强大功能为在没有ＰＣ机的情 况下利用ＬＣＤ模块显示画图及数据存贮等功能奠 定了基础，方便了将来系统的升级扩展。
基于现场总线的发动机测试系统
际 需 要 ，选 择 国 产 “ 世 纪 星 ” 组 态 软 件 来 开 发 Ｃ ＡＮ 总 线 系 统 的 监 控 程 序 。 为 了 将 上 位 机 人 机 界 面 程 序 与 下 位 机 数 据 采 集 与 交 换 程 序 有 机 地 结合起 来 ， 我们把 监控程 序分 成两 部分 ， 即 ： 将 服务器 一 客 户机 结 构 应 用 到 Ｃ ＡＮ 总 线 控 制 系 统
的 组态 软 件 设 计 中 ． 实现 以人 机 界 面 程 序 作 为客
具 有 光 电隔 离 的 Ｃ ＡＮ 总 线 接 口 。 Ｓ Ｊ Ａ１ ０ ０ ０ 的 发 送 输 出端 Ｔ Ｘ０ 与 接 收 输 入 端 Ｒｘ０、 Ｒ Ｘ１分 别 经 高速 集 成 光 电耦 合器 ６ Ｎ１ ３ ７隔 离 后 与 Ｃ ＡＮ 总 线 接 口驱 动 芯 片 ８ ２ Ｃ ２ ５ ０的 Ｔ ＸＤ 和 Ｒ ＸＤ 相 连 ，
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产 品溅 试与 觚 决 劫
Ｃ Ａ Ｎ 总 线 的 分 布 式 测 控 系 统 是 开 放 式 的 ， 而 不 是封 闭和 专 用 的 【 １ 】 。 这 种 测 试 系 统 将 监 控 功 能
智 能 节 点 。这 里 重 点 分 析 Ｃ ＡＮ 智 能 节 点 的 结 构 组成 。
图 ２ 柴 油 发 动 机 试 车 台 ＣＡＮ 总 线 智 能 节 点 电 路 原 智 能 节 点 中 ，核 心 器 件
总线 控 制 器 ｓ Ｊ Ａ１ ０ ０ ０共 同 组 成 的 智 能 节 点 ． 它 们
的参与 ， 大 大 减 少 了数 据 的 传 输 量 ， 同 时 提 高 了 系统 的 实 时性 和 可 靠 性 。 柴 油 发 动 机 测 试 系 统 的 硬 件 设 计 主 要 涉 及 上位 机 中的 Ｐ Ｃ— Ｃ ＡＮ 适 配 卡 以 及 下 位 机 Ｃ ＡＮ
发动机ECU模拟测试系统
置传 感器 为连续 变 化 的模 拟 信 号 ， 过 数控 电位 器 通 进行 模拟 ．这 些传 感 器信 号 值 的大 小 由 Ｐ Ｃ系列 计 算机 经 串行 接 口下 传 ．发 动 机 Ｅ Ｕ产 生 的 喷 油 及 Ｃ
摘
要 ：随着我 国汽 车产 业迅猛 发展 ， 汽车 Ｅ Ｕ正扮 演越 来越 重要 的 角 色．本 系统 使 用 Ｆｅｓａｅ Ｃ ｒｅｃｌ
ＭＣ Ｓ２ 系列 单 片 机 、 Ａ 数 模 变换 器 以及 数 控 电位 器 等 对 汽 丰 上 常 用 传 感 器 ， 曲 轴 位 置 传 感 ９ １Ｘ Ｄ Ｃ 如
控制 器采 用 Ｆｅｓａ ｒｅｃｌ 司带 协处理 器 Ｘ ａｅ的 ｅ公 ｇｔ ＭＣ Ｓ ２ 系列微 处理器 ， ９ １Ｘ 它拥 有 丰 富 的 ＩＯ接 口 以 ／ 及 Ｓ ＩＳ ＩＩ Ｃ ＼ Ｐ ＼ Ｃ等 总线 控制 器 ， 高 可达 ５ ｚ的 Ｉ 最 ０ＭＨ
总 线 频 率 ， 处 理 器 的 时 钟 可 达 １０ＭＨ ． 协 ０ ｚ
图２ 凸轮 轴 位 置 信 号
曲轴位 置传感 器 是发动 机控 制系 统 中用 于 准确 检测发 动机 的 曲轴 转角 ， 以得 到发 动机 转速 的信 号． 传感器 按其 形式可 分 为 ： 尔 效 应 式 曲轴 位 置 传 感 霍 ２ ３ Ｅ Ｕ输 出的喷油 和点火 信 号 ． Ｃ
ｅ ｌｔ ｔｅ ｒｎｉ ｎ ｉ ｎ ｎ ｆＥ Ｕ ｉ ａｓ ｅ ｔＥＣ ｒｉｇ ｃ ｎ ｉｏ ｓ ｏｌｃ ｉｊｃｉｎ ａ ｄ ｍｕａｅ ｈ ｕ ｔ ｍｅ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｏ Ｃ ｎ ｃ ｒ ，ｔｓ ｏ Ｕ ｗｏｋｎ ｏ ｄｔ ｎ ，ｃ ｌ ｔ ｎｅｔ ｎ ｉ ｅ ｏ
汽车及发动机测试系统-台架
局限性
台架测试只能模拟特定条件下的工况，无法 完全模拟实际行驶中的各种复杂情况。
缺乏实际路况信息
台架测试无法获取实际路况信息，如路面状 况、交通状况等。
改进方向
提高测试精度
01
通过改进测试系统设计和优化测试方法，提高测试结果的精度
和可靠性。
增加模拟工况种类
02
增加台架测试的模拟工况种类，以更全面地模拟汽车及发动机
在实际运行中的各种工况。
降低成本
03
通过优化设计、采用新型材料和降低维护成本等措施，降低台
架测试系统的建设和维护成本。
05
CHAPTER
汽车及发动机测试系统-台架 的实际应用案例
案例一
总结词
高效、精确、自动化
详细描述
某汽车制造公司使用发动机测试台架对新型发动机进行性能测试，包括功率、 扭矩、油耗等关键参数。该台架采用先进的数据采集和处理系统，确保测试结 果精确可靠，为产品研发和优化提供有力支持。
案例二
总结词
专业、定制化、跨领域合作
详细描述
某科研机构与多家发动机制造商合作，共同研发新型发动机性能测试台架。该台架可根据不同发动机 类型和规格进行定制化设计，满足各种复杂测试需求。通过跨领域合作，实现技术共享和优势互补， 推动发动机技术的进步。
案例三：某大学实验室的发动机测试台架应用
总结词
教学、实践、创新
趋势
未来，随着传感器技术、计算机技术、人工智能等技术的不断发展，台架测试系统将更加智能化、自动化和精细 化，能够更好地满足汽车工业的发展需求。同时，随着环保意识的提高，台架测试系统也将更加注重节能减排和 绿色环保。
02
CHAPTER
汽车及发动机测试系统-台架 的构成
发动机主要零部件检测
管真空波形中必然隐含着丰富的与迸排气有关机构的性能信息，如配气机构、气门与活塞环等密封元件
重点介绍：
的参数变化。这必然会反映到进气歧管波形上，这样我们可以通过分析这一波形的办法实现本应拆卸发
发动机歧管真空 动机才能解决的问题，实现不解体检测。对于 D 型电控燃油喷射系统，过气压力还是计算机计量喷油量 波形、压缩压力、 的重要参数。
机异响检测的原理和步骤。
发动机主要零部件的检测工艺步骤和工艺要求。
教学难点
发动机主要零部件的检测工艺步骤和工艺要求。
教学方法及手段 导入、讲授、演示、多媒体
课外作业
1、 气缸工作压缩压力的测试原理是什么？测试时如何接线？ 2、 无分电器点火系统的点火波形有什么特点？ 3、卡尔曼涡流式空气流量计的工作原理？如何判断它是否正常工作？
本讲主要教学内容
由Hale Waihona Puke 动机主要零 部件故障诊断、 检测导入本讲内 容
引题：汽车发动 机动力性下降的 原因分析。
重点介绍：
一、活塞连杆组的装合 1、活塞连杆组的检验 （1）活塞裙-------许多活塞裙制成椭圆形，其短轴在活塞销轴线方向上。活塞圆度的检验，应在圆
度检验仪上进行。其圆度值是 0.40； （2）活塞环-------用塞尺检查活塞环与环槽的侧隙：新装时侧隙为 0.02～0.05mm，达到 0.15mm
知识点：
能力点：
掌握发动机活塞连杆组、发动机点火系；电控 学会活塞连杆组检测；发动机点火系检测；电控汽油喷
汽油喷射系统及主要部件、进气歧管真空波 射系统检测；进气歧管真空波形测试；压缩压力判断；
形、压缩压力判断、柴油机喷油压力波形、发 柴油机喷油压力波形检测；空气流量传感器检测；发动
发动机试验
发动机实验学院：能源与动力工程学号：1008180141姓名：阳维一、实验目的①、了解发动机实验台架主要仪器设备的功能、组成结构、工作原理；②、学习内燃机性能实验的基本方法，掌握一定的实验操作技能；③、应用课堂学习的相关理论，加深对理论的认识。
二、实验概述发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。
发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。
以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。
然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。
如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。
不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
图2.1发动机负荷特性三、实验原理及方法发动机原理实验系统框图如图3.1所示。
测控系统通过测功机调节发动机的运行工况，同时测控系统可以实时监测发动机的各种运行参数。
图3.1实验系统框图四、实验仪器设备与条件发动机原理实验所使用的汽车动力装置实验台架为南京理工大学“211”建设项目之一，主要有电涡流测功机，转速转矩测试仪，油耗仪，冷却系统以及测控系统等组成，用于进行汽车发动机（最大功率为100KW，最高转速为6000r/min），变速器等汽车动力装置部件或总成性能及其控制的实验研究，可测试经济性，动力性以及传动效率等性能。
匹配其他相关设备或传感器后，还可测量发动机排气成分，发动机示工图等。
航空小型发动机测试系统
统 电源 、 信号调理板 和各 种传感器 ， 如图 ２和
图 ３所 示 。
摘要
介绍一种 用于航 空小型动 力装置
台架试 验 的测 试 系统 ， 系统 可 以进 行 动 力装 该
置的各 种运 行 状 态试 验 ， 制发 动机 的 运行 状 控
３ １ 发 动机 推力 测 试 ．
采用杠杆结构 ， 螺旋桨 中心线和传感器轴 线与杠杆支点对称 ， 即力 臂一样 ， 传感器 读出
机工作 台、 供油部分和温度传感器支架。
３ 电气部分设计
制 调理板输出 占空 比可调的脉宽调制信号对
油 门和风 门舵 机 进行 控制 。 ４ 软件设 计
测试系统 的电气部分主要包括计算机 、 系
一
】 一 ３
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航空与航天 ２０ 年第 ４ ０６ 期
基于 Ｏ Ａ Ｌ Ｒ Ｃ Ｅ的 Ｃ Ｐ Ａ Ｐ和 Ｅ Ｐ实现数据分区存储 朱川 肖菊香 陈骏 Ｒ
Ｔ Ｂ Ｅ（ｒ一 ｓｒ ｎ ｓｏｄｒ Ａ Ｌ ，Ｉｕｅ．ｉｐ＿ｒｅ． ｅ）
Ｉ ｔ ｍ ｓｒ ｒ ） ｎ ｐｏｄ ． ； ｅ
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性 能等提供 了有利保证。
数据分区技术 为企业大数据 量数据 的存 储与管理提供了重要手段 ， 应用数据库数据分
号 送 给调理 板 。
系统组成如图 １ 所示 ， 该测试系统由计算 机、 试验台架 、 信号调理板和电源组成。
便携 工控机
３４ 发动机转速测试 ． 转速信号采用霍尔元件测量 ， 利用发 动机 转子上点火用的永久磁铁对霍尔元件 的周期
Ｉ 硒亟稠 ｌ 圈
图 １ 测 试 系统组 成原 理框 图
数 据 采 集 测 试
选用红外线热 电偶 ， 配合二次数字温度显 示仪 ， 通过 Ｒ ４５总线将测试 结果传递 给上 Ｓ８